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//  nrf24l01.c
//  wireless_sensor
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#include "stm32f10x.h"
#include "nrf24l01.h"

const u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址
const u8 RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //发送地址


/********SPI部分********/


//SPIx 读写一个字节
//tx_data:要写入的字节
//返回值:读取到的字节
unsigned char Spi1ReadWriteByte(unsigned char tx_data)
{
	u8 retry=0;				 	
	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位
	{
		retry++;
		if(retry>200)return 0;
	}			  
	SPI_I2S_SendData(SPI1, tx_data); //通过外设SPIx发送一个数据
	retry=0;

	while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET)//检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位
	{
		retry++;
		if(retry>200)return 0;
	}	  						    
	return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
}

//硬件SPI1初始化
void Spi1Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure; 

	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE );	
 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  //复用推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

 	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);

	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//设置SPI工作模式:设置为主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;		//选择了串行时钟的稳态:时钟悬空高
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;	//数据捕获于第二个时钟沿
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;		//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值计算的多项式
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
 
	SPI_Cmd(SPI1, ENABLE); //使能SPI外设
	
	Spi1ReadWriteByte(0xff);//启动传输	
}

//SPI 速度设置函数
//set_speed:
//SPI_BaudRatePrescaler_2   2分频   (SPI 36M@sys 72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_8   8分频   (SPI 9M@sys 72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_16  16分频  (SPI 4.5M@sys 72M)
//SPI_BaudRatePrescaler_256 256分频 (SPI 281.25K@sys 72M)
void Spi1SetSpeed(unsigned char set_speed)
{
	SPI1->CR1&=0XFFC7; 
	SPI1->CR1|=set_speed;	//设置SPI1速度  
	SPI1->CR1|=1<<6; 		//SPI设备使能
}

/********NRF24L01部分********/

//NRF24L01初始化
void Nrf24l01Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure; 
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU  ;   //上拉输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);	
	
	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4);
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_7);
	
	//根据NRF24L01修改SPI配置
	Spi1Init();
	SPI_Cmd(SPI1, DISABLE);
	
	SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;  //设置SPI单向或者双向的数据模式:SPI设置为双线双向全双工
	SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;		//设置SPI工作模式:设置为主SPI
	SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;		//设置SPI的数据大小:SPI发送接收8位帧结构
	SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;		//选择了串行时钟的稳态:时钟悬空低电平
	SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge;	//数据捕获于第一个时钟沿
	SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;		//NSS信号由硬件（NSS管脚）还是软件（使用SSI位）管理:内部NSS信号有SSI位控制
	SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_256;		//定义波特率预分频的值:波特率预分频值为256
	SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;	//指定数据传输从MSB位还是LSB位开始:数据传输从MSB位开始
	SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;	//CRC值计算的多项式
	SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);  //根据SPI_InitStruct中指定的参数初始化外设SPIx寄存器
	
	//SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
	NRF24L01_CE_L(); 	//使能24L01
	NRF24L01_CSN_H();	//SPI片选取消	
}

//在指定位置读出指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*p_buf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值 
unsigned char Nrf24l01ReadBuf(unsigned char reg, unsigned char *p_buf, unsigned char len)
{
	unsigned char status,ctr;
	NRF24L01_CSN_L();//使能SPI传输
	status = Spi1ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值   
	for(ctr=0; ctr<len; ctr++)
	{
		p_buf[ctr] = Spi1ReadWriteByte(0XFF);//读出数据
	}
	NRF24L01_CSN_H();//关闭SPI传输
	return status;        //返回读到的状态值
}

//在指定位置写指定长度的数据
//reg:寄存器(位置)
//*p_buf:数据指针
//len:数据长度
//返回值,此次读到的状态寄存器值
unsigned char Nrf24l01WriteBuf(unsigned char reg, unsigned char *p_buf, unsigned char len)
{
	unsigned char status,ctr;
	NRF24L01_CSN_L();//使能SPI传输
	status = Spi1ReadWriteByte(reg);//发送寄存器值(位置),并读取状态值  
	for(ctr=0; ctr<len; ctr++)
	{
		Spi1ReadWriteByte(*p_buf++);//写入数据	 
	}
	NRF24L01_CSN_H();//关闭SPI传输
	return status;        //返回读到的状态值
}

//SPI写寄存器
//reg:指定寄存器地址
//value:写入的值
unsigned char Nrf24l01WriteReg(unsigned char reg, unsigned char value)
{
	unsigned char status;
	NRF24L01_CSN_L();//使能SPI传输
	status =Spi1ReadWriteByte(reg);//发送寄存器号 
  	Spi1ReadWriteByte(value);      //写入寄存器的值
  	NRF24L01_CSN_H();                 //禁止SPI传输	   
  	return(status);       			//返回状态值
}

//读取SPI寄存器值
//reg:要读的寄存器
unsigned char Nrf24l01ReadReg(unsigned char reg)
{
	unsigned char reg_val;	    
 	NRF24L01_CSN_L();          //使能SPI传输		
  	Spi1ReadWriteByte(reg);   //发送寄存器号
  	reg_val=Spi1ReadWriteByte(0XFF);//读取寄存器内容
  	NRF24L01_CSN_H();          //禁止SPI传输		    
  	return(reg_val);           //返回状态值
}


//检测24L01是否存在
//返回值:0，成功;1，失败	
unsigned char Nrf24l01Check(void)
{
	unsigned char buf[5] = {0XA5,0XA5,0XA5,0XA5,0XA5};
	unsigned char count = 0;
	
	Spi1SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8);//spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）
	Nrf24l01WriteBuf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,buf,5);//写入5个字节的地址
	Nrf24l01ReadBuf(TX_ADDR,buf,5); //读出写入的地址 
	for(count=0; count<5; count++)
	{
		if(buf[count] != 0XA5) 	break;
	}
	if(count != 5) 	//检测24L01错误
	{
		return 1;
	}
	return 0;		//检测到24L01
}

//启动NRF24L01发送一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:发送完成状况
unsigned char Nrf24l01TxPacket(unsigned char *txbuf)
{
	unsigned char sta;
 	Spi1SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8);//spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   
	NRF24L01_CE_L();
  	Nrf24l01WriteBuf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH);//写数据到TX BUF  32个字节
 	NRF24L01_CE_H();//启动发送	   
	while(NRF24L01_IRQ()!=0);//等待发送完成
	sta=Nrf24l01ReadReg(STATUS);  //读取状态寄存器的值	   
	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&MAX_TX)//达到最大重发次数
	{
		Nrf24l01WriteReg(FLUSH_TX,0xff);//清除TX FIFO寄存器 
		return MAX_TX; 
	}
	if(sta&TX_OK)//发送完成
	{
		return TX_OK;
	}
	return 0xff;//其他原因发送失败
}

//启动NRF24L01接收一次数据
//txbuf:待发送数据首地址
//返回值:0，接收完成；其他，错误代码
unsigned char Nrf24l01RxPacket(unsigned char *rxbuf)
{
	unsigned char sta;		    							   
	Spi1SetSpeed(SPI_BaudRatePrescaler_8); //spi速度为9Mhz（24L01的最大SPI时钟为10Mhz）   
	sta=Nrf24l01ReadReg(STATUS);  //读取状态寄存器的值    	 
	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+STATUS,sta); //清除TX_DS或MAX_RT中断标志
	if(sta&RX_OK)//接收到数据
	{
		Nrf24l01ReadBuf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//读取数据
		Nrf24l01WriteReg(FLUSH_RX,0xff);//清除RX FIFO寄存器 
		return 0; 
	}	   
	return 1;//没收到任何数据
}

//初始化NRF24L01到RX模式
//设置RX地址,写RX数据宽度,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了		
void Nrf24l01RxMode(void)
{
	NRF24L01_CE_L();	  
  	Nrf24l01WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH);//写RX节点地址
	  
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);    	//使能通道0的自动应答    
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01);	//使能通道0的接收地址  	 
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);	    	//设置RF通信频率		  
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//选择通道0的有效数据宽度 	    
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);	//设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);		//配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式 
  	NRF24L01_CE_H(); //CE为高,进入接收模式 
}

//初始化NRF24L01到TX模式
//设置TX地址,写TX数据宽度,设置RX自动应答的地址,填充TX发送数据,选择RF频道,波特率和LNA HCURR
//PWR_UP,CRC使能
//当CE变高后,即进入RX模式,并可以接收数据了		   
//CE为高大于10us,则启动发送.	 
void Nrf24l01TxMode(void)
{														 
	NRF24L01_CE_L();	    
  	Nrf24l01WriteBuf(NRF_WRITE_REG+TX_ADDR,(u8*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//写TX节点地址 
  	Nrf24l01WriteBuf(NRF_WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(u8*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //设置TX节点地址,主要为了使能ACK	  

  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_AA,0x01);     //使能通道0的自动应答    
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址  
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//设置自动重发间隔时间:500us + 86us;最大自动重发次数:10次
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_CH,40);       //设置RF通道为40
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+RF_SETUP,0x0f);  //设置TX发射参数,0db增益,2Mbps,低噪声增益开启   
  	Nrf24l01WriteReg(NRF_WRITE_REG+CONFIG,0x0e);    //配置基本工作模式的参数;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,开启所有中断
	NRF24L01_CE_H();//CE为高,10us后启动发送
}



